供应电解法二氧化氯发生器--北京电解法二氧化氯发生

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  电解法二氧化氯发生器的应用

1．消毒剂

    1820年漂白粉问世，开辟了化学杀菌消毒**个里程碑。此后人们又发现了第二代消毒剂环氧乙烷，第三代消毒剂戊二醛。二氧化氯被称作第四代杀菌消毒剂。

二氧化氯是强氧化剂，在使用后只产生氧化物，不产生氯化有机物，杀菌效果比现在大量使用的含氯消毒剂强，又无氯的气味和刺激性，对设备无腐蚀作用。二氧化氯在杀菌过程中，不会使蛋白质变性，对高等动物及人的细胞结构也基本没有影响，这是因为细菌、病毒和真菌等都是单细胞结构的低级生物，其酶系统分布于近膜表面，容易受到二氧化氯的直接攻击而遭到破坏，而人和其他高级动物，其酶系统藏于细胞质之中并受其保护，即使二氧化氯能穿过细胞膜，其未成对电子将被细胞质中的保护系统提供的电子而转变为惰性物质，从而免除了酶系统被二氧化氯攻击的危险。

二氧化氯消毒剂具有强氧化能力，杀菌效果很好，消毒后在物品上不残留余毒性，缺点是须现用现配，使用不方便。使用含氯捎毒剂，其中的氯元素会与有机物形成三氯甲烷等致癌、致畸变、致基因突变物质，且其杀菌能力较弱，消毒效果受浓度、作用时间影响大，有效氯浓度高、作用时间长，消毒效果好，但对人体黏膜和皮肤有刺激作用，对物品有腐蚀和漂白作用，大量使用污染环境。

 氯、二氧化氯以及过氧乙酸对孢子的杀灭效果，结果见表1-1。

  对比表1-1中的数据可以看出，在杀菌效果相同的情况下，二氧化氯所需浓度*低，而过氧乙酸所需浓度*高，氯和过氧乙酸杀菌效果受环境因素(pH)影响较大。

  表1-2中消毒剂lmin内对三种细菌杀灭率为100％时，所需浓度二氧化氯*低，杀菌能力*强。

表1-1  杀菌率为90％所需消毒剂的浓度单位：mg／L

表1-2对三种细菌lmin杀灭所需浓度单位：mg／L

 (1)水厂消毒

水中存在微生物藻类、细菌(铁细菌、硫细菌、硝化细菌、硫酸还原菌，真菌)等，使用氯气和漂白粉消毒要求pH值范围很小6.5-7.5)，pH值过低，腐蚀设备，pH值过高，消毒剂失去消毒作用。同时对投加的方式很讲究，在使用了阻垢剂和缓释剂的水中不能使用。1900年，人们开始探讨用二氧化氯给水消毒，1944年美国纽约尼亚加拉瀑布水厂采用粉末亚氯酸钠投到水中，迅速与氯反应生成二氧化氯水溶液，用以控制酚带来的异臭异味。1974年从处理过的饮用水中检出了由于氯化作用而生成的三卤甲烷和其他氯化合物，可能是一种致癌物。美国环保局规定水质标准要求出厂水中三卤甲烷浓度小于80μg／L、卤乙酸浓度小于60μg／L。

二氧化氯消毒杀菌灭藻、防臭、除臭、消除异味效果好，用量少，作用快，能在较宽pH值(6～10)下使用，杀菌效果持续时间长，THM前驱物被二氧化氯氧化，不和有机物反应产生三卤甲烷；而且加氯前的其他工艺，包括凝聚、沉淀和过滤也能除去THM前驱物，并且没有其他有机副产物生成。消毒后水的口味好、安全无毒，既能降解毒性物质，又不产生致癌物，使用便利、安全、综合费用较低，特别适用在原水中有高浓度腐殖质的江、河、湖泊水，能有效控制细菌、藻类，随温度升高杀菌能力增强，效果不受氨存在的影响。因此，二氧化氯消毒剂是目前*理想的水处理剂，世界卫生组织确认为AI级安全消毒剂。

    二氧化氯能杀死水中各种病原体，至少有对抗11种病毒的能力，是同等分子氯(HClO或ClO-)效力的10倍左右，对某些耐氯病毒的杀灭力高出氯气数千倍。对水中肉毒素的毒性能有效地解毒，浓度2×10-6的二氧化氯就可在0.5min内百分之百地杀死水中大肠杆菌，而氯气在5min内只能杀死90％的大肠杆菌。用臭氧消毒如水中含有溴化物会产生溴酸盐副产物，用二氧化氯消毒时，水厂出水可以达到溴酸盐含量小于lOμg／L这一水质标准。

  自来水的异常臭味、氯味是由水源的土腥味和霉味引起的，常用的解决办法是投加粉末活性炭或高锰酸钾，采用颗粒活性炭过滤，在水库中投加硫酸铜和预氯化。二氧化氯应用于水的去臭比用氯、氯胺及臭氧安全。

    二氧化氯对饮用水进行处理，亚铁离子对二氧化氯有害氧化副产物的生成抑制作用，可降低输配水系统内THM的生成量，而且使输配水系统内总残余氧化剂(亚氯酸盐、氯酸盐和二氧化氯)等维持在低水平。水厂管网水中游离氯的平均值是1．0mg／L，总氯的平均值是2．4mg／L，采用二氧化氯消毒的水厂管网水残余二氧化氯的浓度平均值是0．26mg／L。

几种消毒剂的稳定性又强到弱的顺序是：氯胺、二氧化氯、游离氯、臭氧。杀生物效率从高到低的顺序是：臭氧、二氧化氯、游离氯、氯胺。二氧化氯杀灭大肠杆菌效果是温度

1／T的函数，这一优点弥补了因温度升高而使二氧化在水中溶解度降低的缺点。二氧化氯对孢子的杀灭作用比氯强，对水中的放线菌、野生菌种、孢子进行氯与二氧化氯的对比试验结果如下。

Cl2：lgNt（%）=lgN0（%）4.08*10-3C1.33t（min）  （1-1）

ClO2：lgNt（%）=lgN0（%）4.08*10-2C0.48t（min）  （1-2）

式中  Nt——温度t时，孢子的成活率。

    二氧化氯对水中柯萨奇病菌、人类肠道病毒、疱疹病毒、新城病毒、噬菌体、牛痘病毒、脊髓灰质炎病毒等病毒，使用0.02mg／L的二氧化氯，可在几分钟内将之杀灭。使用0.5mg／L二氧化氯，可将蠕虫、微生物甲壳类的二节虱杀灭，而用氯杀灭则需6.0-7.0mg／L。

二氧化氯在碱性条件下发生歧化反应产生氯酸盐、亚氯酸盐和非挥发性有机卤化物，有毒性。这两种化合物都会在动物体内产生过氧化氢，把血红朊氧化成没有颜色的正铁血红朊，造成溶血性的贫血。但这些危害只有当氯酸盐在动物体内大量积累才会产生，水处理消毒过程中不会产生。将二氧化氯浓度控制在lmg／L，则THMs和NPOX的生成可忽略不计。

（2）空气消毒

将二氧化氯用于空气消毒，结果见表1-3。从表中可以看出，当空气中二氧化氯浓度达到5×10-5 时，作用20min就能100％杀灭大肠杆菌和葡萄球菌。(注：1×10-5相当于0.224mg/m3)

表1-3  空气中二氧化氯对细菌的杀灭效果

可通过喷雾或熏蒸方法，对空间环境进行消毒、防霉、除臭。可以对食品加工厂、乳品厂、水厂、制药厂、酒厂、牛奶厂等工厂的容器、工具、设备、冷库、管道及员工的手进行杀菌消毒，以保证产品质量。家庭厨房用具、生活用品、家用电器、居室环境用浓度150一300mg／L的二氧化氯溶液进行喷雾、消毒、去除异味，防止家庭成员之间普遍存在的疾病、细菌交叉感染。可迅速去除臭味，杀灭病原微生物。餐厅、理发店、宾馆、洗染中心、公交车辆等公共场所用具、织物的消毒。

  (3)冷却水消毒

  工业冷却水中存在的微生物可诱导金属设备腐蚀，二氧化氯对异养菌、铁细菌、硫酸盐还原菌、藻类等微生物有较强的杀灭作用。工业碱性水pH值高，氯气杀菌效果大大降低，用二氧化氯可达到卫生指标。

 (4)畜禽养殖消毒

  二氧化氯可用在畜禽舍空气、地面、粪便、设备除臭净化，短时间内杀灭牲畜及禽类的各种细菌、芽孢、病毒、霉菌、真菌、支原体、衣原体等病原菌。预防畜禽各种口蹄疫、新城疫、猪水泡病、猪瘟、兔瘟、法式囊病、禽霍乱、难白痢、肺炎、肠胃炎等消；化道、泌尿道、呼吸道等疾病的感染。畜禽饮用水消毒、屠宰场地设备器械消毒、生肉消毒、保鲜。对种蛋、雏鸡可进行喷雾消毒。作为饲料防霉剂在室温20"---30℃，相对湿度80％～90％，塑料薄膜包装的条件下，按0．1％的用量加到含水量14％以下的饲料中，可有效地抑制饲料中各种霉菌的滋生，保质期可达三个月以上。  

    使用剂量：疫病感染消毒加水稀释50一200倍；定期消毒加水稀释400倍；牲畜、禽类皮肤病加水稀释100～200倍；饮水消毒加水稀释5000～10000倍；手术器械及用具消毒加水稀释100一200倍；环境喷雾稀释800倍；在疫情期，按400倍稀释。也可以配制0.3％(稀释20倍)溶液，自然熏蒸。防治口蹄疫，稀释500 倍液清洗。防治水泡病，稀释200倍液清洗。   

    (5)水产养殖消毒   

    二氧化氯能减少水中致病微生物的数量，而不损害浮游生物，对水体消毒、增氧，对鱼类的出血性败血病、烂腮、赤皮、肠炎、水霉病和对虾的弧菌病、病毒病、河蟹的细菌病等均有显著疗效。用于水产品育苗无刺激作用，不损害浮游生物，不影响水质，兼有增氧、改善水质，除臭和防腐作用。预防用可按每亩(水深lm)养殖池加入原液0．5kg计算，每15~20天加入一次；鱼病暴发时可按每亩水面(1m深)加入原液0．8~lkg计算，并需在加入药液后两三天内重复加药一次。

    (6)食品消毒

    二氧化氯作为绿色消毒剂成为*理想的食品消毒剂、保鲜剂。食品用水、纯净水、矿泉水的杀菌消毒；食品加工设备、管道的杀菌、消毒；食品、饮料等包装袋、瓶、盖的杀菌消毒；肉类、水产品、饮料等防腐保鲜；残留农药的去除、快速杀菌、保鲜；食品冷藏库、冰柜等除臭、消毒。用于餐具洗涤消毒。蔬菜、水果的洗涤用50 *10-6溶液浸洗一遍，沥干。杀菌、去腥味也可以把消毒剂直接放在包装箱内。

    (7)啤酒生产的消毒

  发酵罐使用完毕，先用清水冲洗至无残渣，再用2％的60℃的热碱水循环30min，用清水冲净后加入2×10-4的二氧化氯水溶液循环20-30min消毒。

发酵室及发酵车间用甲醛熏蒸灭菌，甲醛刺激气味太大且有毒，需较长时间的空气抽排才能使用。二氧化氯熏蒸灭菌，在空气中浓度达到4mg／m3时，即可杀死各种微生物，且能消除臭味异味，对人体皮肤无刺激反应。

麦汁、啤酒输送管道用热水、2％的60℃的氢氧化钠碱液冲净，再用2×10-4的二氧化氯水溶液不断循环冲洗lOmin。

啤酒生产线需用大量的无菌水冲洗管道和设备，可采用(3～5）*10-6二氧化氯对水进行消毒，制成的水的各项指标达到了国家饮用水卫生标准，对啤酒酿造有重要影响的离子含量也有较大的改善，并且成本较低。   

制麦芽时，用2×10-4的二氧化氯消毒液浸泡容器、包装物等，能抑制霉菌生长。无味，无刺激性，不腐蚀，能除臭，改善工作环境等诸多优点，且成本不升高。

(8)医用消毒

二氧化氯可用于医院手术室、无菌室、厕所、病房、传染区、空间、手术器械、内窥镜的杀菌消毒。

二氧化氯还可以作用新型空气净化剂，洗涤消毒剂、隐形眼镜片消毒剂、白发治疗剂等。

用二氧化氯配制液对医疗器械消毒、伤口冲洗有着较好的应用，10×10-6ClO2消毒效果优于75％酒精且对皮肤无刺激。

2．除臭剂

二氧化氯是很好的除臭剂，可以除掉一切腥臭味，清新空气。适用于环境、泳箱、宾馆、房间、卫生间等除臭。也可以除脚臭。鸡粪除臭后可以作饲料。是很好的空气清新剂：用法1:100倍液喷雾。也可以自然挥发释放。

3．漂白剂

用二氧化氯漂白纸浆，可以杜绝氯气漂白二惡英的污染，比其他漂白剂的漂白性能好，其标准电极电位为：

    ClO2+e-一ClO2-               EΘ=1.16V              (1—3)

    ClO2+H++e一一HClO2    EΘ=1.275V             (1—4)

    ClO2氧化电位比附着在纤维上的色素和杂质的氧化电位高，比纤维本身的氧化电位低，氧化性能处于氯酸盐和次氯酸盐之间，对碳水化合物作用缓慢。用ClO2漂白织物和纸浆时可除去纤维上的色素和杂质，而对纤维本身伤害较小。二氧化氯的理论有效氯含量263％，是氯气的2.6～2.63倍，是漂粉精的3.29倍，对面粉的漂白作用比氯强30倍。

    二氧化氯的漂白机理是通过放出原子氧和产生次氯酸而达到分解色素的目的，其漂白的纸浆白度高，不返黄，漂白的纺织纤维强度不受影响，漂白液中不含致癌的有机氯化物。

    氯气和次氯酸钠的氧化电位均较高，使用氯气或次氯酸钠漂白，会破坏纤维素聚合度。在水溶液中，随pH值的不同，其氯化产物比例不同，但氧化电位均大于0.9V，只有pH大于9.5，水溶液中99％为C10一离子态时，氧化电位处于0．94V，此时对纤维素的降解破坏才较小。因此，次氯酸钠漂白温度不宜大于30℃，在70-80℃的高温下，氧化降解非常严重。二氧化氯对纤维素物料进行了选择性氧化，自身转化成HClO2或其盐类：ClO2+纤维素物-HClO2+被氧化物料。二氧化氯在水溶液中的氧化电位随水溶液的pH值的不同而变化。作为纤维素的漂白剂，氧化电位只有在0.9V以下才适宜，提高pH值，氧化电位下降，对漂白有利，但pH值达到7时，二氧化氯在水溶液中快速分解，在70℃时在开始的0.5h内便急剧发生分解，这对漂白的生产控制十分不利。其分解产物主要是无氧化能力的氯酸盐以及氧化能力较小的亚氯酸盐，使水溶液中有效的二氧化氯浓度显著下降，造成二氧化氯的浪费。

    残留在反应液中的亚氯酸盐对纤维素的氧化作用甚微，不能继续起漂白作用，必须有其他活化物质使之活化，才能再显氧化性。在此情况下，补加次氯酸钠，因介质水溶液pH值低，次氯酸钠绝大部分转化为HClO。而HCl0恰好成为亚氯酸盐的活化HClO+2HClO2+C102+H2O+HCl，它使二氧化氯漂白后的残留亚氯酸（盐）再次活化生成二氧化氯，继续发挥良好的漂白作用。次氯酸钠为二氧化氯残液的活化剂，而二氧化氯又成为次氯酸钠的保护剂，起到良性的互补作用。

    使用二氧化氯漂白纤维，不仅黏度高、白度高、a一纤维素含量离，而且其化学反应活性也得到提高。其纤维的管腔出现了撕裂或溃烂，这有利于使纤维管腔内难以精制的杂质得到清理和排除，对纤维素酯类衍生物的过滤性提高很有好处。另一方面又使化学反应药剂易于渗入纤维内壁进行反应，有利于提高纤维素衍生物的纯度和均匀性。

用二氧化氯漂白，虽然生产成本略有升高，但产品是**次的。常规生产的二级品白度的精制棉，用二氧化氯漂白可生产出一级品和特级品的优质精制棉，可按质论价，提高经济效益。二氧化氯用于精制面粉，能提高白度，无毒。漂白干花，用0.6％二氧化氯消毒液浸泡。

4．水处理剂

二氧化氯属强氧化剂，能氧化废水中的硫化氢、氨、苯酚和硫醇等物质，消除水中的气味。

氯系消毒剂在消毒游泳池水的同时，产生很大的刺激性气味，特别是室内游泳池，游泳者眼发红、头发变黄，而二氧化氯消毒游泳池水，则不产生刺激性气味，不损伤皮肤。而且能祛除异味，净化水质，还有增氧效果，使游泳池室内空气清新、池水湛蓝，且降低了综合运行费用。游泳池和浴池水的消毒杀菌，用量为0.3×10-6。使用三氯异氰尿酸钠，市场价2万元／t，一个标准室内游泳池一年的水处理药剂费用在(8～12)万元。而二氧化氯消毒剂在

水中稳定，不挥发，药效时间长，加药次数减少，因此水处理费用可节省(3-5)万元。

二氧化氯消毒剂能氧化污水中的有毒物质，使其失去毒性，脱色、除臭。循环冷却水的杀菌、灭藻，由于二氧化氯不与氨和大多数胺类起反应，所以特别适合于氨厂和含胺循环冷却水的杀菌、灭藻，医院污水，高层建筑给水，中央空调水，使用量一般为0.3×10-6。印染、电镀排放的污水，用量0.5×10-6，生活污水中有害物质的降解、净化。    

    地热水产生的微生物黏泥，导入浓度为0.4mg／L的二氧化防治黏泥产生，细菌总数从1×104 mL-1降至0.1mL-1

    焦化厂废水含酚高，其他毒物较多，需先除去有关毒物，二氧化氯除酚能力很强，不仅能将酚类物质氧化后除去，操作简便，除酚后无有机氯存在，不会生成氯化产物双联氯酚，也不会引起臭味，且对COD的去除率也很高。用量较大，造价比现用的微生物处理法高。

    采用二氧化氯对制药厂含氰废水进行处理，当原水中氰(以CN一计)浓度为100～300mg／L时，处理效率可达95％以上。  

    工业循环水pH值大都呈碱性，氯制消毒剂在应用中受pH值影响，杀菌能力大大降低，长期应用产生耐药性，用量越来越大二氧化氯具有高效杀菌、灭藻，并对设备器壁上生物黏泥、污垢有优良的剥离及清洗效果，与循环水中有机磷等水质稳定剂共存，的有沉淀物。二氧化氯是靠强氧化能力破坯微生物细胞赖以生存的酶，阻止蛋白质的合成过程，从而将其分解杀死。因此二氧化氯没有耐药性，且杀菌广谱，投加量小、药效维持时间长、消毒费用低，克服了用几种消毒剂交替使用带来的麻烦及对环境污染等特点，经济效益及社会效益显著。    

    二氧化氯能有效祛除水中无机污染物2价铁离子、2价锰离子、负2价硫离子等还原性离子；工厂废水池的除臭和污泥的氧化处理；污水中的硫醇、酚类、氰化物、有机硫化物、仲胺等祛除，降低COD、BOD值；印染废水的漂白、脱色处理等。各种环境二氧化氯消毒剂参考用量见表4。

表4各种环境二氧化氯消毒剂参考用量     单位：g(气)／m3(水)

5.农业上的应用

    氧化氯在农作物种植的应用，用于大棚密闭熏蒸消毒，有效杀灭细茵、病毒及细菌孢子。叶面喷洒．，对蔬菜的果霉、黄霉、链孢霉、曲霉、褐斑、穿孔病、缩叶病有很强的治疗作用。随水灌溉，用于土壤消毒，预防及治疗蔬菜根腐病等。去除一些有机农药杀虫剂的残存，果蔬收获前仍可使用。

    果蔬保鲜，不产生副产物，绿色环保。在高效杀灭各种霉菌、病毒的同时，不存在毒性物质残留。

  对棉花立枯病，水稻纹枯病，大麦赤霉病，大棚菜的霜霉病、灰霜病、蔓枯病，及疫霜病，梨黑星病，苹果轮蚊病喷2×10-4叫溶液防治效果接近井冈霉素、多菌灵、托布津等农药。西瓜用0.01％溶液浸种30min，可增产61.06％。

     菜用氯消毒氯味残留腐蚀性大，用(30～40)×10-6的二氧化氯浸泡5-10min，再用无菌水冲洗，能杀菌并保鲜。    

养蚕。用(40～50)×10-6的二氧化氯液进行环境消毒，能消毒并除臭。成本低，改善工作环境。

6．防腐剂

我国GB 2760一1996食品添加剂使用卫生标准，将二氧化氯列入防腐剂，使用于果蔬保鲜、鱼类加工业，*大使用量0．2～1.0mg／L。牛奶、肉类、鱼虾水产品等食品，使用二氧化氯可以有效制微生物的繁殖，从而起到保鲜作用。

    饲料防霉。按1％加入饲料中，保质3个月。

    蘑菇能保鲜180天，完好率在98％以上。

    二氧化氯与其他药物防霉效果的比较见表2．1—11，二氧化氯对试菌均有较强的抑制作用，效果*佳，其次是富马酸二甲酯。

7．医疗保健

  口腔。将ClO2稀释制成漱口液，可2min杀灭牙床上的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌；以0.005～0.2mg／L ClO2漱口，几秒内能将口腔中挥发性硫化物减少80％以上，并维持5h左右，杀菌同时产生新生态氧，保持口腔内清爽；有效治疗牙龈炎、牙周炎、牙龈出血等病；用作假牙牙具浸泡剂。

表5二氧化氯与其他药物防霉效果(抑菌圈直径)  单位：mm

    眼科。作为冲洗液，冲洗眼内血块、碎组织等杂物，便于手术；同时又有杀菌、消毒、预防手术后感染功效；用于眼科消毒液含二氧化氯0．0002％(质量)，用于隐形眼镜消毒液的pH值为6.8-8，具有眼睛适应的pH值和渗透压，用其浸泡的无形眼镜片取出后即使放在眼睛上几乎没有刺激和不适。    

    妇科。能迅速去除阴道黏膜因细菌裂解蛋白质而产生硫化物引起的恶臭，杀灭各种传播细菌及病毒，治疗阴道炎。   

    国外已将二氧化氯用于预防、治疗性传播的专用药剂。  

8．其他应用    

    石油与天然气的开采。由于硫化铁、细菌群落、高聚物与垢物所造成的地层和设备堵塞，造成水压增高，严重影响了开采效果，产油量减小。用1227消毒剂，产生严重的耐药性，用量越来越大。二氧化氯强氯化、杀菌能力与酸复合，与燃气脉冲复合可消除上述诸类堵塞，实现原油与天然气的增产。平时用量加20×10-6。也可以在酸洗液中加0.2％。可以有效地防止堵塞和解堵，增加产油量。   

    直接还原法冶炼金属。例如炼铁通常将用过的还原气体经过重整后回收再用于冶炼金属，但由于已用过的还原气体中会有H2S，会使重整催化剂中毒，不利于重整反应，从而降低冶炼效率。美国乔治城钢铁公司(Georgetwon Steel Co．)将用过的还原气体经冷却淬洗后再与喷淋的ClO2水溶液接触，可除去其中所含的H2S，经ClO2脱硫的还原气体经重整后再用于还原冶炼时可大大提高冶炼效率，脱硫过程以每公斤H2S计，ClO2的消费量为3.17kg。

用于煤油脱硫化物，可以生产无臭煤油，。皮革工业作原皮脱毛剂。金属表面处理用的氧化剂[60]。用二氧化氯煤油脱硫，变性油的脱色。